JPH10113714A - かしめ方式プラグ - Google Patents

かしめ方式プラグ

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JPH10113714A
JPH10113714A JP27002096A JP27002096A JPH10113714A JP H10113714 A JPH10113714 A JP H10113714A JP 27002096 A JP27002096 A JP 27002096A JP 27002096 A JP27002096 A JP 27002096A JP H10113714 A JPH10113714 A JP H10113714A
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JP
Japan
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plug
caulking
hole
shank
plug body
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Pending
Application number
JP27002096A
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English (en)
Inventor
Junsaku Yoshida
順作 吉田
Yoshimitsu Nemoto
善光 根本
Eiichi Yamakawa
栄一 山川
Koukou So
洪興 蘇
Kazuhiro Matsuoka
和弘 松岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Die Co Ltd
Original Assignee
Fuji Die Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラグ本体とシャンク材とをロウ付けと同等
の強度で接続できるものでありながら、生産性が良く、
コスト的に有利であり、ばらつきがなく、経験・技量が
なくても容易に製造することができ、ロウ付け困難な硬
質材料でも使用することができるプラグを提供する。 【解決手段】 この発明のかしめ方式プラグ1は、硬質
材料製のプラグ本体2に形成した貫通孔6内に、シャン
ク材3の先端に形成された軸部4を挿入すると共に、該
貫通孔6より先端側へ突出した軸部4の端部をかしめて
両者を結合したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は製管用のプラグ、
特にプラグ本体とシャンク材とを「かしめ方式」により
固定するプラグに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の製管用プラグは、一般に硬質材料
から成るプラグ本体と、鋼製丸棒から成るシャンク材と
を銀ロウ等によりロウ付けした構造になっている(類似
技術として、実開平1−84809号公報参照)。プラ
グ本体を形成する硬質材料としては、超硬合金や高速度
鋼など、銀ロウにより接続可能で且つロウ付け作業によ
り変質・劣化しない材料に限定される。
【0003】このようなプラグは、製管作業中、引き抜
き加工される管材の内部に挿入され、該管材がダイスを
通して引き抜き加工される間、ダイスに対して所定の位
置に保持される必要上、プラグ本体にロウ付けされたシ
ャンク材のネジ部には引き抜き前の管材の全長に相当す
る長さの棒材(テンションバー)の先端が螺合される。
そして、棒材の基端は、管材の引き抜き加工中、引き抜
き加工機に固定されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにプラグ本体とシャンク材とをロウ付けで接続する構
造のものは、ロウ付け作業が困難で、生産性の低下、或
いは生産コストの上昇を招いている。
【0005】また、ロウ付け作業には相当の作業経験と
技量を必要とし、その仕上がりについては、熟練者とい
えどもある程度のばらつきを避けることは困難である。
【0006】更に、ロウ付けによる場合は、たとえ硬質
材料であっても、サーメットや各種セラミックスのよう
にロウ付けが不可能なのでプラグ本体として使用できな
い材質があり、使用できる材料に限定がある。
【0007】この発明はこのような従来の技術に着目し
たもので、プラグ本体とシャンク材とをロウ付けと同等
の強度で接続できるものでありながら、生産性が良く、
コスト的に有利であり、ばらつきがなく、経験・技量が
なくても容易に製造することができ、ロウ付け困難な硬
質材料でも使用することができるプラグを提供するもの
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明のかしめ方式プ
ラグは、硬質材料製のプラグ本体に形成した貫通孔内
に、シャンク材の先端に形成された軸部を挿入すると共
に、該貫通孔より先端側へ突出した軸部の端部をかしめ
て両者を結合したものである。
【0009】この発明によれば、かしめ方式による機械
的結合によりプラグ本体とシャンク材とを結合するた
め、ロウ付けと同等の結合強度が得られ、プラグ本体の
抜けが確実に防止される。
【0010】また、貫通孔が、軸部に相応する同一径を
有する基端側のストレート内面と、該ストレート内面か
ら先端側へ向けて漸次大径となるテーパ内面とから成る
ようにすれば、かしめ時にシャンク材の軸部がテーパ内
面内に充填され、引張り力をテーパ内面で受けるように
なり、且つかしめたシャンク材の先端部の材料剪断強度
により、プラグ本体の抜けが更に確実に防止される。
【0011】更に、かしめ方式なのでロウ付けに比べて
作業が容易で、結合強度のばらつきも少ない。
【0012】そして、プラグ本体を形成する硬質材料と
して、ロウ付けが困難なエンジニアリングセラミックス
(窒化珪素、炭化珪素、アルミナ、ジルコニア、サイア
ロン)やサーメットを使用することもできるし、ロウ付
け困難な硬質材料(窒化チタン、炭化チタン、ダイヤモ
ンド、ダイヤモンドライクカーボン)から成る被覆材で
プラグ本体を予め被覆することもできる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図面に基づいて説明する。尚、図中のAを先端側、B
を基端側として説明する。
【0014】図1〜図3はこの発明の第1実施形態を示
す図である。図1では、完成された実際形状のプラグ1
を示し、図2及び図3ではプラグ1の構造及び製造方法
を分かり易くするために図1のプラグ1の構造を概略的
に示したものである。
【0015】まず、図1に基づいて、この第1実施形態
に係るプラグ1の構造を説明する。このプラグ1は製管
用で、プラグ本体2とシャンク材3とから成っている。
プラグ本体2は超硬合金製で、シャンク材3は鋼製であ
る。シャンク材3の先端には一般部よりも小径の軸部4
が段形成されており、基端には該プラグ1を保持するた
めの棒材(図示省略)を螺合するための雄ネジ部(雌ネ
ジ部でも可)5が形成されている。
【0016】プラグ本体2にはこの軸部4を挿入する貫
通孔6が形成されている。このプラグ本体2は、シャン
ク材3の軸部4に相応する径を有した基端側のストレー
ト内面7と、該ストレート内面7から先端側へ向けて漸
次大径となり且つストレート内面7に対して所定の角度
θをなすテーパ内面8とから成っている。軸部4の先端
にはドーム形のかしめ部9が形成されており、このかし
め部9によりプラグ本体2とシャンク材3とが一体的に
結合されている。
【0017】次に、図2及び図3に基づいて、プラグ1
の製造手順の説明をする。まず、シャンク材3の軸部4
をプラグ本体2の貫通孔6に挿入する。そして、貫通孔
6から先端側へ突出した軸部4の端部4aをかしめて、
かしめ部9を形成し、該かしめ部9により、プラグ本体
2とシャンク材3とを結合する。かしめ方法はプレス加
圧法や、回転据え込み法などの一般的方法を用い、端部
4aがテーパ内面8内に充填して、表面がドーム状のか
しめ部9になるのが好ましい。かしめた後には、切削、
研削などによる加工が施されて、最終製品に仕上げられ
る。
【0018】本実施形態のプラグ1は、相当程度の引張
り応力、衝撃力に耐え、従来のロウ付けプラグと同等の
優れた性能を示す(性能は後述する)。このような優れ
た性能が得られる主な原因は、前記貫通孔6の構造にあ
る。すなわち、軸部4の端部4aをかしめた場合に、テ
ーパ内面8部分が完全にシャンク材3によって充填され
るため、引張り力をこのテーパ内面8で受け止めること
ができる。そのため、このテーパ内面8はプラグ1が適
用される引き抜き加工作業における最大引き抜き力に打
ち勝つことが出来るような面形状で形成されている。こ
のテーパ内面8の角度θとしては、5〜30°が好適で
ある。
【0019】また、プラグ本体2の材質としては、超硬
合金以外でも、変形に耐えられる高い硬度と、耐摩耗性
を有する材料であれば全て使用できる。そのような材料
の例として、SKD11のような耐熱工具鋼、SKHの
ような高速度鋼、サーメット、エンジニアリングセラミ
ックスとして窒化珪素、炭化珪素、アルミナ、ジルコニ
ア、サイアロンなどがあり、そのほか、超硬合金、耐熱
工具鋼、高速度鋼であっても、その表面に窒化チタン、
炭化チタン、ダイヤモンド或はダイヤモンドライクカー
ボンなどのようにロウ付けを阻害する被覆が施されてい
るものも問題なく使用できる。
【0020】シャンク材3の材質としては、かしめ作業
が可能な鋼材であれば全て使用可能であるが、高硬度の
素材や焼が入っている材料は、避けるべきである。適用
素材の一例を挙げれば、SK−3、S45Cなどの一般
鋼、鋼の生材及び調質材、SUS420Jなどのステン
レス材、SCM440などの合金鋼などが挙げられる。
【0021】ここで、第1実施形態のプラグ1と、これ
に相当する従来のロウ付け方法によって製作されたプラ
グとの性能試験を行った。第1実施形態のプラグ1にお
いて、引張り強度(保持力)は、テーパ内面8からスト
レート内面7にかかる引抜き力と、プラグ1の頂部に形
成されたドーム状かしめ部9に働くせん断変形に要する
力との総和である。
【0022】プラグ1と従来法のロウ付けプラグとを伸
管加工において最も厳しい条件となる玉芯引き作業に準
じて、シャンク材3との間に引張り荷重を掛けて破断に
到る強度を測定した結果を以下の表1に示した。
【0023】
【表1】
【0024】表1から明らかなように、本実施形態のプ
ラグ1は、小径製管プラグの代表的寸法範囲であるチッ
プ径3.5mm〜19mmの範囲において、全く従来の
ロウ付け方法による超硬製管プラグと匹敵する強度を発
揮することが認められた。また、かしめ方式によるプラ
グ1によって得られた値は安定しており、一方、ロウ付
けプラグにより得られる値には、非常にばらつきがある
ことが、別の試験により確認されている。
【0025】このことは、従来のロウ付けプラグにおけ
る強度のばらつきによる品質の不安定を考慮すると、本
実施形態のプラグ1は、小型製管プラグとして、品質の
ばらつきがなく、使用上非常に信頼性が高いばかりでな
く、その生産においても、ほとんど簡単なプレス作業で
済み、ロウ付け作業の様な光熱を要さず、熟練者も不要
であることは、大変有利であり、生産性の高い優れた製
品と言える。
【0026】更に加えれば、ほぼ同程度の強度を有する
かしめ方式によるプラグ1と、ロウ付けによる従来のプ
ラグとの硬質材料の大きさは、外径が等しいとしても、
本実施形態でのプラグ1ではプラグ本体2に貫通孔6が
存在し、従来のロウ付け方式のプラグではプラグ本体に
貫通孔が存在しないため、かしめ方式によるプラグ1の
方がはるかに材料が少なくて済み、超硬合金でプラグ本
体1を形成する場合は、貴重な資源であるタングステン
を節約できると共に、製造コストの面でも有利である。
【0027】図4及び図5はこの発明の第2実施形態を
示す図である。この第2実施形態に係るプラグ10のプ
ラグ本体11では、貫通孔12をストレート内面のみで
形成したものである。すなわち、プラグ10の用途によ
っては、例えばアルミニウムのような軟質非鉄金属の製
管のように、それほど強い引張り応力がかからないもの
もあるので、便宜的に軽荷重用製管プラグと呼び、鋼
管、ステンレス管のような強い引張り応力のかかる通常
の製管プラグと区別される。
【0028】第2実施形態はこのような軽荷重用製管プ
ラグ10に関するものであり、強い結合強度を必要とし
ないため、貫通孔12が、テーパ内面を形成しないスト
レート内面だけの形状となっている。それ以外の構成及
び作用効果は第1実施形態と同様なため、共通部分に同
一の符号を付し、重複説明を省略する。
【0029】尚、以上の各実施形態の説明では、貫通孔
6、12を有した円筒形状のプラグ本体2、11を例に
したが、円筒形状に限定されず、三角形、五角形、その
他使用される目的に沿うあらゆる形状が選ばれ得る。
【0030】
【発明の効果】この発明によれば、かしめ方式による機
械的結合によりプラグ本体とシャンク材とを結合するた
め、ロウ付けと同等の強度が得られるものでありなが
ら、生産性が高く低コストでプラグを製造することがで
きる。また、ロウ付けのような特別な経験・技量がなく
てもプラグを容易に製造することができる。
【0031】また、本発明によるかしめ方式プラグは、
ロウ付けと言う工程をとらないので、プラグ本体部分の
材料として、従来から用いられている超硬合金に替わっ
て、ロウ付け作業が困難なサーメットや、炭化珪素、窒
化珪素、アルミナ、ジルコニア、サイアロンなどの本質
的にロウ付け不可能な各種エンジニアリングセラミック
スを用いた小型プラグが製造可能となる。
【0032】セラミック材料が先端の耐摩耗チップとし
て用いられたセラミックプラグは、ステンレス管材の引
抜き加工用として、従来の超硬合金製プラグに比べ、は
るかに低い引抜き抵抗と仕上げ面の平滑性が得られるの
で、以前からその小型化が求められていたが、ロウ付け
不可能と言うことから、今日まで実現されていない。し
かし、本発明によりはじめて小径のセラミック製管プラ
グが実現したものである。
【0033】更に、超硬合金製のプラグであっても超硬
材料の耐摩耗性を格段に向上させるチタンカーバイト、
チタンナイトライドなどのコーティング、更にはダイヤ
モンド被膜などは、製管プラグの寿命を飛躍的に伸ばす
ことが出来るものであるが、これらコーティングは、い
ずれもロウ付けを不可能とするため、ロウ付けタイプの
小型プラグにおいてはかかるコーティングは全く実施さ
れていなかった。本発明により初めて小径のコーティン
グされた製管プラグが実現できた。
【0034】このように、本発明により小径の製管プラ
グにおいて、各種の硬質材料を自由に用いることが出来
るようになったことから、本発明が産業界に与える利益
には、計り知れないものがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施形態に係るプラグを示す一
部断面の側面図。
【図2】第1実施形態に係るプラグのかしめ前の状態を
示す概略図。
【図3】かしめ後の状態を示す図2相当の概略図。
【図4】第2実施形態に係るプラグのかしめ前の状態を
示す概略図。
【図5】かしめ後の状態を示す図4相当の概略図。
【符号の説明】
1、10 プラグ 2、11 プラグ本体 3 シャンク材 4 軸部 4a 端部 5 雄ねじ部 6、12 貫通孔 7 ストレート内面 8 テーパ内面 9 かしめ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 和弘 東京都大田区矢口1−15−11

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硬質材料製のプラグ本体に形成した貫通
    孔内に、シャンク材の先端に段形成された軸部を挿入す
    ると共に、該貫通孔より先端側へ突出した軸部の端部を
    かしめて両者を結合したことを特徴とするかしめ方式プ
    ラグ。
  2. 【請求項2】 貫通孔が、軸部に相応する径を有する基
    端側のストレート内面と、該ストレート内面から先端側
    へ向けて漸次大径となるテーパ内面とから成る請求項1
    記載のかしめ方式プラグ。
  3. 【請求項3】 貫通孔が、軸部に相応する径を有するス
    トレート内面のみから成る請求項1記載のかしめ方式プ
    ラグ。
  4. 【請求項4】 プラグ本体を形成する硬質材料が超硬合
    金又はサーメットである請求項1〜3のいずれか1項に
    記載のかしめ方式プラグ。
  5. 【請求項5】 プラグ本体を形成する硬質材料が焼入れ
    された耐熱鋼材又は高速度鋼材である請求項1〜3のい
    ずれか1項に記載のかしめ方式プラグ。
  6. 【請求項6】 プラグ本体を形成する硬質材料が、窒化
    珪素、炭化珪素、アルミナ、ジルコニア、サイアロンの
    群から選ばれた少なくとも1つのセラミック材料である
    請求項1〜3のいずれか1項に記載のかしめ方式プラ
    グ。
  7. 【請求項7】 プラグ本体を形成する硬質材料が、窒化
    チタン、炭化チタン、ダイヤモンド、ダイヤモンドライ
    クカーボンの群から選ばれた少なくとも1つの被覆材に
    より被覆されている請求項1〜3のいずれか1項に記載
    のかしめ方式プラグ。
JP27002096A 1996-10-11 1996-10-11 かしめ方式プラグ Pending JPH10113714A (ja)

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